CN217005678U - 一种小型化矿用本质安全型磁致伸缩位移传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种小型化矿用本质安全型磁致伸缩位移传感器，包括测杆组件、敏感元件组件、屏蔽组件以及磁环，可整体装在油缸内部，即可以保证油缸的密闭性，也可以减少外部环境对传感器的外力损坏，用户可以免维护，不需要增设保护措施，具有较好的防水密闭性，有效屏蔽外界干扰信号，从而达到高精度的目的，是一种内置型的占用空间小、精度高、环境要求低的磁致伸缩位移传感器。

Description

一种小型化矿用本质安全型磁致伸缩位移传感器

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，具体涉及一种小型化矿用本质安全型磁致伸缩位移传感器。

背景技术

传感器在矿用机械中起着举足轻重的作用，在本行业中的传感器多数以拉绳位移传感器、干簧管位移传感器、光电传感器为主，而这些传感器对空间、精度以及环境要求又比较高，所以在配备这些传感器就需要相应的防护措施，对现场增加了作业困扰、维护困难等问题。

实用新型内容

为此，本实用新型提供一种小型化矿用本质安全型磁致伸缩位移传感器，以实现一种内置型，占用空间小，精度高，环境要求低的磁致伸缩位移传感器。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种小型化矿用本质安全型磁致伸缩位移传感器，所述传感器包括测杆组件、敏感元件组件、屏蔽组件以及磁环，所述测杆组件包括固定连接的电子仓和测杆，所述敏感元件组件设置在所述测杆内，所述敏感元件组件包括信号板、波导丝以及信号放大线圈，所述电子仓内穿入有电缆线，所述电缆线与信号板电连接，所述波导丝一端连接信号板，另一端延伸伸入至玻纤管内，所述玻纤管设置在所述测杆内，所述线圈连接所述信号板，所述屏蔽组件包括屏蔽罩以及屏蔽管，所述屏蔽罩罩设在敏感元件组件的外侧并与玻纤管连接，所述屏蔽管设置在所述玻纤管内并罩设在所述波导丝的外侧，所述磁环与测杆平行设置并与油缸活塞杆连接，利用波导丝的磁致伸缩效应进行位移监测。

进一步地，所述敏感元件组件还包括支架柱、敏感支架、敏感固定架，所述支架柱与波导丝焊接，所述敏感支架用于固定敏感元件，所述敏感固定架用于固定信号板。

进一步地，所述屏蔽组件还包括铜基座，所述铜基座设置在所述敏感元件组件与玻纤管之间，所述敏感支架和屏蔽管均与所述铜基座连接。

进一步地，所述测杆的外端部连接有端头帽。

进一步地，所述屏蔽管的端部设置有铜堵。

进一步地，所述电子仓通过螺纹连接油缸，所述电子仓外部设置用于密封的有密封圈以及挡圈。

进一步地，所述电子仓内还设置有用于供电的电源板，所述电子仓内设置有灌封胶。

本实用新型具有如下优点：

本实用新型提出的一种小型化矿用本质安全型磁致伸缩位移传感器，包括测杆组件、敏感元件组件、屏蔽组件以及磁环，可整体装在油缸内部，即可以保证油缸的密闭性，也可以减少外部环境对传感器的外力损坏，用户可以免维护，不需要增设保护措施，具有较好的防水密闭性，有效屏蔽外界干扰信号，从而达到高精度的目的，是一种内置型的占用空间小、精度高、环境要求低的磁致伸缩位移传感器。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本实用新型实施例1提供的一种小型化矿用本质安全型磁致伸缩位移传感器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例1提供的一种小型化矿用本质安全型磁致伸缩位移传感器的内部结构示意图。

图中：电缆线1、挡圈2、密封圈3、电源板4、支架柱5、屏蔽罩6、波导丝7、测杆8、磁环9、端头帽10、灌封胶11、电子仓12、线圈13、信号板14、敏感支架15、敏感固定架16、铜基座17、屏蔽管18、玻纤管19、铜堵20。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

如图1和图2所示，本实施例提出了一种小型化矿用本质安全型磁致伸缩位移传感器，该传感器包括测杆组件、敏感元件组件、屏蔽组件以及磁环9。

测杆组件包括固定连接的电子仓12和测杆8。敏感元件组件设置在测杆8内，测杆8的外端部连接有端头帽10，用于封堵密封测杆8。使用时，电子仓12通过螺纹连接油缸，电子仓12外部设置用于密封的有密封圈3以及挡圈2，密封圈3用于密封油缸与传感器电子仓12之间的缝隙，保证油缸压力，挡圈2可增大O型圈的密封效果及密封圈3的抗压能力，防止密封圈3在承受高压时易失效的问题。电子仓12内还设置有用于供电的电源板4，电子仓12内设置有灌封胶11，可密封传感器整个腔体，防止水汽，油等物质进入传感器内部，并固定电缆线1。

敏感元件组件包括信号板14、波导丝7以及信号放大线圈13，电子仓12内穿入有电缆线1。电缆线1与信号板14电连接，电缆线1与用户端对接，长度由用户定义。波导丝7一端连接信号板14，另一端延伸伸入至玻纤管19内，玻纤管19设置在测杆8内，信号板14上设置有信号处理电路，是完成弹性波信号处理的信号处理单元和数据通信单元。波导丝7是传感器的核心部分，用来实现弹性波信号的产生和传播的媒介。线圈13连接信号板14，可产生磁场，用于对回传回来的信号进行放大。玻纤管19用于固定屏蔽管18，保证波导丝7与测杆8的同轴度。敏感元件组件还包括支架柱5、敏感支架15、敏感固定架16，支架柱5与波导丝7焊接，起到固定波导丝7，滤掉杂波的作用。敏感支架15用于固定敏感元件，敏感固定架16用于固定信号板14。

屏蔽组件包括屏蔽罩6以及屏蔽管18，屏蔽罩6罩设在敏感元件组件的外侧并与玻纤管19连接，屏蔽管18设置在玻纤管19内并罩设在波导丝7的外侧，可屏蔽外界环境对波导丝7的干扰，屏蔽罩6用于屏蔽外界环境对敏感元件的干扰，并保护敏感元件。屏蔽管18的端部设置有铜堵20，可配合屏蔽管18全方位保护波导丝7不受外界环境干扰。屏蔽组件还包括铜基座17，铜基座17设置在敏感元件组件与玻纤管19之间，敏感支架15和屏蔽管18均与铜基座17连接。

磁环9与测杆8平行设置并与油缸活塞杆连接，磁环9上固定安装有磁芯，利用波导丝7的磁致伸缩效应进行位移监测。

测量时传感器电子仓12的电子部件产生电流脉冲，此电流产生磁场沿波导丝7运动。在传感器测杆8上的可移动磁环9同时也产生一个磁场。当电流产生的磁场与磁环9产生的磁场相交时，波导丝7产生磁致伸缩效应，产生一个应变脉冲，此脉冲以固定速度沿波导丝7传回并被测量元件检出，通过测定电流脉冲与应变脉冲之间的时间便可以精确地确定磁环9的位置(位移)。

组装方法：

(1)电子仓12、测杆8、端头帽10使用自动氩弧焊焊接为一体，挡圈2、密封圈3安装在电子仓12密封圈3沟槽内，完成测杆8组件组装；

(2)铜基座17、屏蔽管18、铜堵20使用银钎焊焊接成一体，完成屏蔽组件组装；

(3)电源板4、支架柱5、屏蔽罩6、波导丝7、信号板14、敏感支架15、敏感固定架16、铜基座17、屏蔽管18、铜堵20使用螺丝固定，完成敏感元件组件组装；

(4)将敏感元件组件插入玻纤管19后，同时插入测杆8组件内，在电子仓12内部用灌封胶11进行密封，完成传感器整机装配；

(5)磁环9提供给用户安装在油缸活塞杆上。

本实施例提出了一种小型化矿用本质安全型磁致伸缩位移传感器，具有以下明显优点：

1.传感器整体装在油缸内部，即可以保证油缸的密闭性，也可以减少外部环境对传感器的外力损坏；

2.传感器整体内置，用户可以免维护，不需要增设保护措施；

3.传感器整机组装过程中，使用灌封胶11保证防水密闭性；

3.屏蔽罩6使用铜材质加工，并且在外表面用特殊材料包裹制作而成，能够较大程度减少外部震动对敏感元件的影响，从而达到抗震动的目的；

4.铜基座17、屏蔽管18、铜堵20与屏蔽罩6形成密闭空间，可以有效屏蔽外界干扰信号，从而达到高精度的目的；

5.端头帽10尾端设计成圆弧面，在传感器工作过程中可有效减少与油缸内壁的机械摩擦，可有效减少传感器的震动，并增加其使用寿命；

6.信号板14内部烧录抗震动程序，使其抗震性比普通传感器更强优越。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种小型化矿用本质安全型磁致伸缩位移传感器，其特征在于，所述传感器包括测杆组件、敏感元件组件、屏蔽组件以及磁环，所述测杆组件包括固定连接的电子仓和测杆，所述敏感元件组件设置在所述测杆内，所述敏感元件组件包括信号板、波导丝以及信号放大线圈，所述电子仓内穿入有电缆线，所述电缆线与信号板电连接，所述波导丝一端连接信号板，另一端延伸伸入至玻纤管内，所述玻纤管设置在所述测杆内，所述线圈连接所述信号板，所述屏蔽组件包括屏蔽罩以及屏蔽管，所述屏蔽罩罩设在敏感元件组件的外侧并与玻纤管连接，所述屏蔽管设置在所述玻纤管内并罩设在所述波导丝的外侧，所述磁环与测杆平行设置并与油缸活塞杆连接，利用波导丝的磁致伸缩效应进行位移监测。

2.根据权利要求1所述的一种小型化矿用本质安全型磁致伸缩位移传感器，其特征在于，所述敏感元件组件还包括支架柱、敏感支架、敏感固定架，所述支架柱与波导丝焊接，所述敏感支架用于固定敏感元件，所述敏感固定架用于固定信号板。

3.根据权利要求2所述的一种小型化矿用本质安全型磁致伸缩位移传感器，其特征在于，所述屏蔽组件还包括铜基座，所述铜基座设置在所述敏感元件组件与玻纤管之间，所述敏感支架和屏蔽管均与所述铜基座连接。

4.根据权利要求1所述的一种小型化矿用本质安全型磁致伸缩位移传感器，其特征在于，所述测杆的外端部连接有端头帽。

5.根据权利要求1所述的一种小型化矿用本质安全型磁致伸缩位移传感器，其特征在于，所述屏蔽管的端部设置有铜堵。

6.根据权利要求1所述的一种小型化矿用本质安全型磁致伸缩位移传感器，其特征在于，所述电子仓通过螺纹连接油缸，所述电子仓外部设置用于密封的有密封圈以及挡圈。

7.根据权利要求1所述的一种小型化矿用本质安全型磁致伸缩位移传感器，其特征在于，所述电子仓内还设置有用于供电的电源板，所述电子仓内设置有灌封胶。

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